--（原載1951年12月《開明少年》）
冰比水輕，大家井不覺得奇怪，其實是一件非常奇怪的事。
咱們把一團豬油放在鍋子裡，等它熔化了，再加進一團去。這團凝固的豬油，一定沉到熔化的豬油下面，決不會浮在面上。
在鍋子裡熔錫也一個樣。錫塊總是沉在融錫下面。差不多所有的物質都一個樣，在固態的時候，密度都比在液態的時候大。
冰的密度反而比水小，所以能浮在水面上。在自然界中，這種情形是很少見的。
為什麼冰的密度反而比水小呢？原因只有一個，就是水在結冰的時候，體積增大了，違背了「熱脹冷縮」的常規。
水在結冰的時候體積會膨脹，這倒是大家都知道的常識。冬天到來之前，我們把放在露天的水缸齊口埋在地面下，蓋上稻草編成的缸蓋，就為的提防水結了冰會把水缸脹破。
有人做過這樣的試驗：冬天，他在兩個炸彈的鋼殼裡灌滿了水，用木塞塞緊了，放在露天過了一夜。第二天早上去看，一個炸彈殼的木塞給冰衝到了六七米以外，口子里長出一條冰柱；另一個炸彈殼裂了一道縫，冰從裂縫裡擠了出來。
到了冬天，放在露天的瓦缸都應該倒扣過來，免得積了水會凍裂。露天的自來水管得用稻草包紮起來，結了冰放不出水來還是小事，凍裂了損失可大了。不能耐寒的花樹果樹和幼小的苗木，也得用稻草包紮。樹木的細胞裡含的水要是結了冰，會把細胞膜脹破，植物的組織就給破壞了。
到了冬天，磚牆外層塗的水泥往往會整塊整塊往下掉；水泥鋪的場地路面往往會裂縫，甚至拱了起來；都是冰在作怪。水泥只要稍稍有點兒裂縫，雨水就會滲進去；要是一結冰，體積一膨脹，就把水泥給破壞了。
岩石崩裂也是這個道理。岩石的裂縫裡積了水，冬天一結冰，體積一膨脹，就把裂縫撐大一點兒；第二年，裂縫裡積的水更多了，結了冰，裂縫就撐得更大了。這樣年復一年，大塊的岩石就從山上崩下山來了。
如果水結冰的時候體積不膨脹，對於我們來說，不就減少了許多麻煩和損失嗎？初初想來，這話似乎很有道理，可是再一想，水結冰的時候體積如果收縮，冰的密度不就比水大了嗎？不就要沉到水底下去了嗎？水面上沒有冰，固然可以不妨礙航行，可是水一結冰就沉底，上層的水受了冷不是又要結冰嗎？水底的冰越積越多，最後所有的江河湖海，都非連底凍結不可了，而且永遠不會融化。太陽的熱是達不到海洋的底層的，海洋裡的植物動物當然都無法生存。我們知道，陸地上的植物動物最初都是從海邊爬上岸來的。海洋連底凍結成冰，陸地上會不會有生物也成了問題。這樣一比較，你一定會作出正確的判斷來了。
冰不但密度比水小，還不容易傳熱。水面上結了冰，能保護下層的水，使下層的水凍結得稍稍慢一點兒。即使較小的池塘河溝，到了冬天連底凍結還是很少見的。連北冰洋的厚厚的冰塊下面，海水還照常流動，魚還在自由自在地游泳。
水在結冰的時候體積要膨脹，如果硬不讓它膨脹，溫度即使降到0℃以下，水仍舊結不成冰。換句話說，水受了壓力，凝固點就會降低。有人把水放在堅固的鋼筒裡做過實驗，證明了這個設想。
咱們沒有鋼筒，也可以證明水受到了壓力會降低凝固點。在冬天，我們找一大塊冰來，把它擱在兩張桌子之間。拿一條鐵絲彎成個環，攔腰套在冰塊上。鐵絲環下面掛個沉甸甸的秤錘。我們會看到鐵絲會慢慢地往下扣進冰塊。可是鐵絲k面的冰仍舊結得好好的，沒有被鐵絲扣過的痕跡。這是怎麼回事呢？原來鐵絲環下面掛著個秤錘，它扣在冰塊上的壓力是很大的，受壓的一部分冰就化成水了。鐵絲再往下扣，它上面的水失去了壓力，立刻又結成了冰。
溜冰就利用了這個原理。冰鞋底上有一雙冰刀，我們全身的重量，都在這雙薄薄的冰刀上。冰刀加在冰上的壓力是很大的，使冰化成了水。冰刀和冰之間有了這一薄層水，像加了潤滑劑似的，就可以順利地向前滑行了。玻璃比冰更滑溜，可是沒有人能穿了冰鞋在玻璃上溜的，就因為玻璃受了壓力不會融化。
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